pKa 계산기

요약: pH와 염기/산 비로 pKa를, pKa로 pH를 계산하거나 헨더슨-하셀바흐 완충 비를 구하세요. 무료이며 웹 브라우저에서 바로 작동하고 다운로드가 필요 없습니다.

pH와 짝염기/산 비로 pKa를 계산하거나, pKa로 완충 용액의 pH를 계산하거나, 헨더슨-하셀바흐 식으로 염기/산 비를 구하세요.

헨더슨-하셀바흐 pKa 공식

• pH: pH = pKa + log10(염기 / 산).
• pKa: pKa = pH - log10(염기 / 산).
• 염기/산 비: 염기 / 산 = 10^(pH - pKa).

이 교육용 계산기는 이상적인 완충 거동을 가정합니다. 활동도, 이온 세기, 온도, 완충 용량 때문에 실제 측정 pH가 달라질 수 있습니다.

헨더슨–하셀바흐 식의 실제 활용

pH = pKa + log₁₀([A⁻]/[HA]) 식은 완충 용액의 pH를 짝염기와 산의 비와 연결합니다. 둘이 같으면 로그 항이 0이 되어 pH = pKa입니다. 완충 용액은 pKa로부터 약 1 pH 단위 이내에서 pH 변화에 가장 잘 저항합니다.

풀이 예제

아세트산 완충 용액에 0.10 M 아세트산과 0.15 M 아세트산 나트륨이 들어 있습니다. 아세트산의 pKa는 약 4.76이므로 pH = 4.76 + log₁₀(0.15/0.10) = 4.76 + 0.18 = 4.94입니다.

완충 용액 고르기

• pKa가 목표 pH에 가까운 산을 고르세요. pH 4–5.5에는 아세트산염(약 4.76), 중성 근처에는 인산염(pKa₂ 약 7.2).
• 전체 농도가 높을수록 완충 용량이 커집니다.

한계

이 식은 활동도 대신 농도를 사용하므로 근사식입니다. 이온 세기가 크거나, 완충 용액이 아주 묽거나, 강산·강염기에서는 신뢰도가 떨어집니다. pKa 값도 온도에 따라 변합니다. 정확한 실험에서는 완충 용액을 만든 뒤 보정된 pH 미터로 조정하세요.